(57)【要約】  【課題】  歯冠の研磨効率を向上させ、コストダウンを図ることの出来る歯冠研磨装置を提供する。  【解決手段】  モータ１９と、そのモータ１９のモータ軸の周囲に配置され、そのモータ軸の回転力を受けて自転しながらそのモータ軸の周りに回転移動する複数のボールを備えるボールベアリングと、そのボールベアリングの外周に取り付けられ、複数のボールと接触して回転し、かつその回転の軸方向に伸びているブラシ２２を備えるブラシ体２１と、そのブラシ体２１と開口部を対向させて配置され、ブラシ２２の側に向けて歯冠を配置するトレイ３２とを備え、モータ軸はブラシ体２１の中心から外れた位置に固定され、ブラシ体２１は、モータ１９の回転によって偏心駆動され、トレイ３２は、ブラシ体２１の回転と同期しないで別個に回転し、ブラシ２２のオービタル運動を利用して歯冠を研磨する歯冠研磨装置１とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯冠を研磨する歯冠研磨装置であって、
モータと、
そのモータのモータ軸の周囲に配置され、そのモータ軸の回転力を受けて自転しながらそのモータ軸の周りに回転移動する複数のボールを備えるボールベアリングと、
そのボールベアリングの外周に取り付けられ、上記複数のボールと接触して回転し、かつその回転の軸方向に伸びているブラシを備えるブラシ体と、
そのブラシ体と開口部を対向させて配置され、上記ブラシの側に向けて歯冠を配置するトレイとを備え、
上記モータ軸は上記ブラシ体の中心から外れた位置に固定され、
上記ブラシ体は、上記モータの回転によって偏心駆動され、
上記トレイは、上記ブラシ体の回転と同期しないで別個に回転し、
上記ブラシのオービタル運動を利用して歯冠を研磨することを特徴とする歯冠研磨装置。
【請求項２】
前記ブラシ体は、前記トレイに回転力を伝えるための動力伝達手段を備え、
前記トレイは、上記動力伝達手段からの回転力を受けるための受動手段を備え、
前記トレイの回転を許容する回転許容手段を備え、
前記トレイは、上記受動手段を通じて前記ブラシ体からの偏心駆動を受けて、回転方向の力を断続的に受けながら前記ブラシ体とは別個に回転することを特徴とする請求項１に記載の歯冠研磨装置。
【請求項３】
前記動力伝達手段は、前記ブラシ体の周囲から突出する第１突出部材であり、
前記受動手段は、前記トレイの周囲から突出する第２突出部材であることを特徴とする請求項２に記載の歯冠研磨装置。
【請求項４】
前記回転許容手段は、前記トレイとその下方の台座との間に配置されるボールベアリングであることを特徴とする請求項２または３に記載の歯冠研磨装置。
【請求項５】
前記トレイの回転を調節する回転調節手段を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の歯冠研磨装置。
【請求項６】
前記トレイの前記ブラシ体に対する距離を調節するトレイ高さ調節手段を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の歯冠研磨装置。
【請求項７】
前記ブラシの前記トレイの開口面に対する水平角度を調節するブラシ角度調節手段を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の歯冠研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯冠等を研磨する歯冠研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯冠技工所では、歯冠、ブリッジおよび義歯等（以後、「歯冠等」という。）を作製している。通常、歯冠等は、仕上げの段階において研磨される。歯冠等には、天然の歯と同様の機能を付与すべく、複雑な凹凸形状になるように加工される。
【０００３】
従来の研磨工程では、図１０に示すように、歯科用レーズまたはハンドピース（以後、「ハンドピース等」という。）１００が用いられ、歯冠１１０を一本ずつ手にとって研磨される。一般的に、ハンドピース等１００は、回転シャフト１０１に研磨用円盤状ブラシ１０２を備えている。この研磨用円盤状ブラシ１０２は、歯冠１１０の深く入りくんだ凹凸面の大きさに比べて極めて大きい。このため、歯冠１１０を破壊することなく、溝の深部まで精密に研磨することは不可能である。
【０００４】
そこで、本発明者は、以前、歯冠を一本ずつ研磨するために十分に小さなブラシを備えた歯冠研磨装置を発明した。図１１に示すように、この装置１５０は、ブラシ１５１に研磨材入りの液体（研磨スラリー）を供給しながら、ブラシ１５１を歯冠１６０の凹凸面に当てて、ブラシ１５１にオービタル運動を与えながら、歯冠１６０の面を手で動かし研磨するものである。この装置１５０によれば、歯冠１６０を破壊することなく精密な研磨が可能である（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００３−０４８１４５号公報（段落番号００１９および００２０等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１に開示される装置は、さらなる改善の余地を有している。それは、歯を一本ずつ手にとって研磨する必要があるため、多くの歯を研磨するには多大な時間を要するということである。したがって、歯冠の加工コストが上昇するという問題が残されている。
【０００６】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、歯冠の研磨効率を向上させ、研磨加工のコストの低減を図ることの出来る歯冠研磨装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、歯冠を研磨する歯冠研磨装置であって、モータと、そのモータのモータ軸の周囲に配置され、そのモータ軸の回転力を受けて自転しながらそのモータ軸の周りに回転移動する複数のボールを備えるボールベアリングと、そのボールベアリングの外周に取り付けられ、複数のボールと接触して回転し、かつその回転の軸方向に伸びているブラシを備えるブラシ体と、そのブラシ体と開口部を対向させて配置され、ブラシの側に向けて歯冠を配置するトレイとを備え、モータ軸はブラシ体の中心から外れた位置に固定され、ブラシ体は、モータの回転によって偏心駆動され、トレイは、ブラシ体の回転と同期しないで別個に回転し、ブラシのオービタル運動を利用して歯冠を研磨する歯冠研磨装置としている。このため、トレイ内に多くの歯冠をセットし、研磨材を供給することにより、一度の研磨作業にて多くの歯冠を研磨できる。しかも、ブラシがオービタル運動をしながらトレイとは別の回転運動を行うので、歯冠はブラシの多数箇所に接触しながら研磨される。この結果、歯冠の入りくんだ凹凸まできれいに研磨できる。
【０００８】
また、別の本発明は、先の発明において、ブラシ体はトレイに回転力を伝えるための動力伝達手段を備え、トレイは動力伝達手段からの回転力を受けるための受動手段を備え、トレイの回転を許容する回転許容手段を備え、トレイは受動手段を通じてブラシ体からの偏心駆動を受けて、回転方向の力を断続的に受けながらブラシ体とは別個に回転する歯冠研磨装置としている。このため、トレイを回転させる別個の駆動源を備えていなくても、ブラシ体の駆動用のモータのみで、ブラシ体をオービタル運動させつつ、ブラシ体とトレイとをそれぞれ別個に回転させることができる。
【０００９】
また、別の本発明は、先の発明における動力伝達手段を、ブラシ体の周囲から突出する第１突出部材とし、受動手段を、トレイの周囲から突出する第２突出部材とする歯冠研磨装置としている。このため、ブラシを備えたブラシ体のオービタル運動に伴い、ブラシ体のトレイ周方向の駆動力を、簡単な構造にてトレイに伝達しやすくなる。
【００１０】
また、別の本発明は、先の各発明における回転許容手段を、トレイとその下方の台座との間に配置されるボールベアリングとする歯冠研磨装置としている。このため、トレイは、ブラシ体からの周方向の駆動力を受け、極めてスムーズに回転する。
【００１１】
また、別の本発明は、先の各発明において、トレイの回転を調節する回転調節手段を備える歯冠研磨装置としている。このため、ブラシ体からの駆動力を受けてトレイが回転する際、その回転に対する抗力を調節できる。したがって、研磨加工に応じたトレイの回転を実現できる。
【００１２】
また、別の本発明は、先の各発明において、トレイのブラシ体に対する距離を調節するトレイ高さ調節手段を備える歯冠研磨装置としている。このため、トレイ内への歯冠のセッティングをラフに行うことができる。また、研磨量の多寡に応じてトレイの高さを調節すれば、多種多様な研磨条件への対応も可能となる。
【００１３】
また、別の本発明は、先の各発明において、ブラシのトレイの開口面に対する水平角度を調節するブラシ角度調節手段を備える歯冠研磨装置としている。このため、歯冠の入りくんだ凹凸における溝部の深さに大きくばらつきがあっても、ブラシを若干斜めにセッティングすることにより、深い溝内部まできれいに研磨できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、歯冠の研磨効率を向上させ、歯科技工の際の研磨加工のコスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る歯冠研磨装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の形態に係る歯冠研磨装置の側面図である。また、図２は、本発明の実施の形態に係る歯冠研磨装置の正面図である。なお、図１における上方向、下方向、左方向および右方向を、それぞれ「上」、「下」、「正面」および「背面」と称する。
【００１７】
この実施の形態に係る歯冠研磨装置１は、矩形板状の固定台１０と、その固定台１０上の中央からそれた位置から垂直上方に立設される円柱状の支柱１１と、その支柱１１が挿入され支柱１１の長さ方向に上下可動に取り付けられる環状のリング部材１２と、そのリング部材１２と接続され固定台１０の上面と略平行に固定台１０の上面を貫く垂線に向かって延出される略正方形の広い面を持つ板状の台座１３と、支柱１１の上部に配置され固定台１０の上面を貫く垂線に向かって延出されるアーム１４と、そのアーム１４に接続され台座１３の上方に配置されるヘッド１８とを備えている。
【００１８】
支柱１１の上部には、上部から下方に所定長さの切り込みが入れられている。アーム１４の一端は、上述の切り込みに挿入されている。切り込み内の当該一端は、その挿入位置から略直角方向の支柱１１側面から挿入される固定軸１５に貫通されている。アーム１４の一端は、固定軸１５に貫通される穴から先端まで延出される２枚の延出部１４ａ，１４ｂを備えている。これら２枚の延出部１４ａ，１４ｂの先端は、支柱１１の切り込みから外に出ている。延出部１４ａの先端には、一端にハンドル１７を有し他端側にねじ溝を有するシャフト１６が貫通している。ハンドル１７、シャフト１６、固定軸１５およびアーム１４は、ブラシ角度調節手段の一例である。シャフト１６のねじ溝の上流端には、シャフト１６の延出部１４ｂへのねじ込みによって延出部１４ａを押すことができるように、ねじ穴よりも大径であるかさ部１６ａが備えられている。一方、延出部１４ｂの先端であって、延出部１４ａと対向する面には、シャフト１６のねじ溝を有する側の端部をねじ込むためのねじ穴が設けられている。
【００１９】
このため、ハンドル１７を回してシャフト１６を延出部１４ｂにねじ込んでいくと、延出部１４ａと延出部１４ｂとの隙間が狭くなり、固定軸１５の周囲を締め付ける。逆に、シャフト１６を延出部１４ｂから抜く方向にハンドル１７を回すと、延出部１４ａと延出部１４ｂとの隙間が広くなり、固定軸１５の周囲はゆるめられる。このため、ハンドル１７を操作してアーム１４の一端による固定軸１５の締め付けを緩めて所望の角度にアーム１４を回動した後、ハンドル１７を逆に回転してアーム１４の一端による固定軸１５の締め付けを強めると、設定した角度でヘッド１８を固定できる。図１に示すように、一点鎖線と実線で示すように、固定軸１５を中心に、ヘッド１８の角度を変えることができる。
【００２０】
ヘッド１８は、略釣鐘形状をしており、その下面を略平面としている。ヘッド１８の外面にはスイッチ１８ａが設けられている。また、ヘッド１８の内部には、モータ（図１では点線で示されている。）１９が格納されている。固定台１０の一側面には電源コード２５が接続されている。電源コード２５は、電気的にモータ１９と接続されている。このため、電源コード２５を家庭用コンセント等に接続した状態でスイッチ１８ａをオン・オフ操作することによって、モータ１９の回転を起動したり止めたりすることができる。モータ１９は、１分間に数千〜数万回転できるものであるが、これ以外の回転数で回転可能なモータを使用しても良い。さらに、モータ１９として、直流モータ、交流モータ、ステッピングモータ等の各種モータを採用することができる。
【００２１】
台座１３と対向するヘッド１８の下面には、モータ１９のモータ軸と連接して突出する回転軸２０に取り付けられるブラシ体２１が設けられている。ブラシ体２１は円板形状を有しており、台座１３に対向する側にブラシ２２を備えている。また、ブラシ体２１の周側面には、互いに略９０度間隔で合計４つの第１突出部材２３が接続されている。第１突出部材２３は、ブラシ体２１の径方向外側に延出してから略直角に台座１３方向（下方）に向かって延出される、いわゆるカギ形状を有している。この第１突出部材２３は、後述するように、台座１３上のトレイに回転する動力を伝える動力伝達手段の一例である。
【００２２】
台座１３と連接するリング部材１２は、その内面を、支柱１１の背面の下から所定高さまで設けられる多段階ストッパ２６とかみ合わせるように、支柱１１に取り付けられている。また、リング部材１２には、リング部材１２の支柱１１に対する締め付け力を調整するハンドル２７が取り付けられている。ハンドル２７および多段階ストッパ２６の少なくともいずれか一方は、トレイ高さ調節手段の一例である。リング部材１２を支柱１１の長さ方向に移動させる際には、ハンドル２７を回してリング部材１２の支柱１１に対する締め付け力を弱める。一方、リング部材１２を支柱１１の途中位置で固定する際には、ハンドル２７を逆に回してリング部材１２の締め付け力を強める。多段階ストッパ２６を設けているので、リング部材１２を段階的に上下動させることができる。
【００２３】
台座１３におけるヘッド１８と対向する側の面には、トレイ固定板３０が配置されている。トレイ固定板３０は、ボールベアリング３１を介して台座１３と接続されている。ボールベアリング３１は、トレイ固定板３０の回転を許容する回転許容手段の一例である。トレイ固定板３０の上には、ブラシ２２側が開口している容器（この容器を「トレイ」という。）３２が固定されている。トレイ３２の側面は、透明の円筒板３４で構成されている。ただし、円筒板３４を不透明若しくは半透明の板としても良い。円筒板３４には、互いに略９０度間隔で合計４つの第２突出部材３３が接続されている。第２突出部材３３は、トレイ３２の径方向外側に延出する平板である。この第２突出部材３３は、後述するように、ブラシ体２１の第１突出部材２３から回転力を受ける受動手段の一例である。
【００２４】
トレイ３２の中には、例えば、複数の歯冠Ａ（図面では、一部の歯冠Ａにのみ「Ａ」を付している。以後の図面でも同様である。）を樹脂Ｂで固定したものを入れることができる。図１および図２では、円筒板３４が透明であるために、外から視認可能に描かれている。具体的な研磨方法については、後ほど詳述する。
【００２５】
台座１３上には、トレイ固定板３０の背面側にカギ型のローラ固定軸３５が固定されている。そのローラ固定軸３５には、トレイ固定板３０の周側面に接するようにローラ３６が取り付けられている。このローラ３６は、トレイ固定板３０が横揺れしないでスムーズに回転できるように、トレイ固定板３０にローラ側面を接触させて備えられている。なお、ローラ３６を、トレイ固定板３０の周囲に沿って、複数配置するようにしても良い。また、トレイ固定板３０の正面側には、ローラ３６と１８０度の位置にローラ固定板３７が固定されている。
【００２６】
図３は、ローラ固定板３７の近傍の拡大図である。
【００２７】
ローラ固定板３７は、台座１３から垂直上方に延出して固定される垂直板３７ａと、垂直板３７ａからトレイ固定板３０の方向に向かって台座１３の上面と略平行に延出する２本の平行板３７ｂおよび３７ｃとを備えている。２本の平行板３７ｂ，３７ｃは、上下方向に所定間隔を隔てて垂直板３７ａに固定されている。平行板３７ｂと平行板３７ｃとの間には、両平行板３７ｂ，３７ｃに垂直に設けられる回転軸３８ａに中心を貫かれるローラ３８が備えられている。ローラ３８は、トレイ固定板３０の周側面に接して回転可能な状態で、平行板３７ｂと平行板３７ｃとの間に備えられている。
【００２８】
ローラ３８とトレイ固定板３５との接触点と１８０度反対側には、シャフト３９が配置されている。シャフト３９の先端は、ローラ３８に接触している。シャフト３９におけるローラ３８との接触部分と１８０度反対側の端部には、ハンドル４０が取り付けられている。シャフト３９の先端から所定長さにはねじ溝３９ａがきられており、そのねじ溝３９ａの部分は、ローラ固定板３７の垂直板３７ａに同じく設けられているねじ溝付の貫通穴３７ｄにねじこまれている。このため、ハンドル４０を回してシャフト３９を装置の背面方向にねじ込むと、シャフト３９の先端部分がローラ３８に強く接触する。これによって、ローラ３８の回転が抑制されるとともに、トレイ固定板３０の回転に対する抵抗力が大きくなる。この実施の形態では、ハンドル４０およびシャフト３９は、回転調節手段の一例である。
【００２９】
図４は、台座１３の高さを調節して、ブラシ２２がトレイ３２内部の歯冠Ａに接触する位置まで台座１３を矢示Ｘ方向に上げた状態を示す図である。
【００３０】
ブラシ体２１は、トレイ３２の開口部よりも小径の円板形状を有する。また、第１突出部材２３の垂直方向にのびる部分は、トレイ３２の周側面に設けられている第２突出部材３３に面接触している。第１突出部材２３および第２突出部材３３は、ともに略９０度間隔で、ブラシ体２１およびトレイ３２の周側面において周方向にそれぞれ配置されている。したがって、図３に示すように、ある第１突出部材２３がある第２突出部材３３の片面側に接触している場合には、他の第１突出部材２３も、同様に、他の第２突出部材３３における同じ側の面に接触する。ただし、第１突出部材２３あるいは第２突出部材３３は、４つではなく、１から３個、５個以上であっても良い。
【００３１】
図５は、アーム１４を回動可能に固定する固定軸１５と多段階ストッパ２６の最上部との間で支柱１１を切断して、上方からトレイ３２の開口部を見た図である。
【００３２】
歯冠Ａは、ブラシ体２１の下面に備えられるブラシ２２の配置形態に合うように、リング形状に配置されている。ただし、ブラシ２２がリング形状以外の形状に備えられている場合には、別の形状に歯冠Ａを配置するようにしても良い。
【００３３】
図６は、トレイ３２周辺を一部断面で示す拡大図である。
【００３４】
トレイ３２の内底面には、底面周方向に沿って複数のストッパ３２ａが設けられている。トレイ３２内部には、トレイ３２とは別の被研磨物固定用トレイ５０が入れられている。被研磨物固定用トレイ５０の外底面近傍は、ストッパ３２ａによってトレイ３２の内底面に固定される。ストッパ３２ａは、被研磨物固定用トレイ５０の外底面の径よりもわずかにその径内に突出して設けられている。このため、被研磨物固定用トレイ５０をトレイ３２の内方に向けて押し込むことにより、被研磨物固定用トレイ５０は、複数のストッパ３２ａの内面で形成される円を押し拡げてトレイ３２に固定される。
【００３５】
研磨の際には、被研磨物固定用トレイ５０の中に歯冠Ａをリング形状に配置して樹脂Ｂで固め、樹脂Ｂの硬化後に研磨材を含む研磨スラリーＣを歯冠Ａの最上部とほぼ同程度の高さまで入れる。
【００３６】
図７は、ヘッド１８をブラシ２２の側（すなわち、下）から見た図である。
【００３７】
ブラシ体２１は、ブラシ２２を備えた第１ブラシ体２１ａと、その第１ブラシ体２１よりも図７の紙面裏側にある第２ブラシ体２１ｂとから構成されている。ブラシ２２は、第１ブラシ体２１ａにおいてリング形状に配置されている。第１ブラシ体２１ａは、ブラシ２２の側から３本のネジ７０にて第２ブラシ体２１ｂに固定されている。ネジ７０は、ブラシ２２を備えたリング内の領域に取り付けられている。ブラシ２２が消耗した際には、ネジ７０をはずして第１ブラシ体２１ａを第２ブラシ体２１ｂから取り外す。そして、新しい第１ブラシ体２１ａを第２ブラシ体２１ｂに取り付ける。
【００３８】
次に、モータ１９につながる回転軸２０とブラシ体２１との接続状態について説明する。
【００３９】
回転軸２０は、円盤形状のボールベアリング６０を介してブラシ体２１に取り付けられている。回転軸２０の中心は、図７に示す中心点２０ａ（黒三角で示す点）である。また、ボールベアリング６０の中心は、ブラシ体２１の中心でもあり、図７に示す中心点２１ｃ（黒丸で示す点）である。このように、回転軸２０とボールベアリアング６０とは同心状に取り付けられていない。回転軸２０が回転すると、ボールベアリング６０は、その中心２１ｃを上下左右に偏心させながら回転する。このため、ブラシ体２１も、図７において上下左右に振動する。ただし、ボールベアリング６０とブラシ体２１とは一体的には回転しない。これについては、次に詳述する。
【００４０】
図８は、第１ブラシ体２１ａを取り外して、かつボールベアリング６０の内部が見えるように示す図である。
【００４１】
ボールベアリング６０は、内筒６０ａ（回転軸２０の外側の黒太の線で示す部分）と外筒６０ｂ（ネジ穴７１から内側に向かって数えて２番目の黒太の線で示す部分）とを備えた二重円筒構造を有している。内筒６０ａと外筒６０ｂとに挟まれた環状の空間には、複数のボール６１が互いに点接触するように詰められている。内筒６０ａおよび外筒６０ｂには、周方向に形成された溝（不図示）がある。その溝を通じて、回転軸２０とボール６１、ボール６１とブラシ体２１とが、それぞれ点接触している。
【００４２】
回転軸２０が回転すると、回転軸２０に点接触しているボール６１は自転しながら環状の空間内を移動して公転する。回転軸２０の回転によってボールベアリング６０が偏心回転すると、ブラシ体２１も同じように偏心回転しようとする。しかし、ブラシ体２１は、ボールベアリング６０とボール６１を介して接触しているので、ボールベアリング６０の回転方向の力は、ほとんどブラシ体２１には伝えられない。すなわち、ボールベアリング６０は、ブラシ体２１に対してから回りする。ただし、ボールベアリング６０は偏心回転しているので、偏心に伴う上下左右の力は、ブラシ体２１に伝わる。このため、ブラシ体２１は、理想状態においては上下左右に振動する。
【００４３】
実際には、ボール６１とブラシ体２１との接触部分には摩擦抵抗がある。したがって、ブラシ体２１は、回転軸２０の回転によって周方向の力も受ける。このため、ブラシ体２１は、上下左右の振動と回転の両方を合成した動きをする。これがオービタル運動である。ただし、ボール６１とブラシ体２１との間の摩擦力は非常に小さいので、ブラシ体２１は、モータ１９の回転数とは大きく異なり、１分間に５〜１０回転程度でゆっくり回転する。上記ブラシ体２１の回転数は、一例であり、ボール６１との摩擦力に応じて増減可能である。ここで、ブラシ体２１のオービタル運動について、図面に基づいて説明する。
【００４４】
図９は、ブラシ体２１の理想的な動きと実際の動きとを説明するための図である。なお、図９では、ブラシ体２１の動きをわかりやすくするため、できるだけ簡単な図とし、４つの第１突出部材２３の内の１つのみに着目し、その動きを追うことにする。
【００４５】
ボールベアリング６０内のボール６１とブラシ体２１との摩擦をゼロとする理想状態において、回転軸２０（中心：中心点２０ａ）が時計回りに１回転すると、当該１回転を９０度ずつの４ステップに分けたときに、最初に実線で描かれた状態にあるブラシ体２１（Ａ）は、ブラシ体２１（Ｂ）、ブラシ体２１（Ｃ）、ブラシ体２１（Ｄ）と偏心振動する。このとき、ブラシ体２１の中心（中心：中心点２１ｃ）は、中心点２１ｃ（Ａ）、中心点２１ｃ（Ｂ）、中心点２１ｃ（Ｃ）、中心点２１ｃ（Ｄ）と移動する。さらに、第１突出部材２３は、同様に、点線矢印ｆで示すように、第１突出部材２３（Ａ）、第１突出部材２３（Ｂ）、第１突出部材２３（Ｃ）、第１突出部材２３（Ｄ）と移動する。
【００４６】
しかし、実際には、上記の理想状態と異なり、ボールベアリング６０内のボール６１とブラシ体２１との摩擦はゼロではないので、回転軸２０の回転によって回転するボール６１の回転力を受けて、ブラシ体２１も回転する。したがって、第１突出部材２３は、図９の実線矢印の方向に移動しつつ、点線矢印ｆの動きをすることになる。
【００４７】
上述のようなブラシ体２１のオービタル運動に伴い、４つの第１突出部材２３が上記の点線矢印ｆと実線矢印Ｆを合成した動きをすると、第１突出部材２３に接する第２突出部材３３は、第１突出部材２３から実線矢印Ｆの方向の力と点線矢印ｆの方向の力を受ける。しかし、トレイ３２は、ボールベアリング３１を介して自転可能に取り付けられているが、構造上、横方向の振動に応じた動きはできない。したがって、第１突出部材２３の実線矢印Ｆに示すような周方向の力だけを受けて、トレイ３２は回転する。
【００４８】
また、第１突出部材２３と第２突出部材３３とは一体的に結合しておらず、接触しているだけなので、トレイ３２とブラシ体２１とは同じ方向に回転するものの、一体的に回転せずに別個に回転する。第１突出部材２３と第２突出部材３３とが非接触状態になると、そのときだけは、トレイ３２はブラシ体２１からの周方向の力を受けない。しかし、再び、第１突出部材２３と第２突出部材３３とが接すると、トレイ３２は周方向の力を受ける。トレイ３２は、ブラシ体２１と同程度の回転数、すなわち１分間に５〜１０回転程度で回転する。
【００４９】
このように、トレイ３２内に多くの歯冠Ａをセットし、研磨材をトレイ３２内に供給してブラシ２２をオービタル運動させることにより、一度の研磨作業にて多くの歯冠Ａを研磨できる。ブラシ２２はオービタル運動をしながらトレイ３２とは別の回転運動を行うので、歯冠Ａは、ブラシ２２の同じ箇所に接触し続けることなく、ブラシ２２の多数箇所に接触しながら研磨される。したがって、凹凸の異なる複数の歯冠Ａを、すべてきれいに研磨できる。
【００５０】
また、モータ１９の駆動をブラシ体２１からトレイ３２に伝達するための動力伝達手段として、ブラシ体２１の周囲から突出する第１突出部材２３を設け、かつブラシ体２１からの回転力を受け取る受動手段として、トレイ３２の周囲から突出する第２突出部材３３を設けているため、ブラシ２２を備えたブラシ体２１のオービタル運動に伴い、ブラシ体２１のトレイ３２周方向の駆動力を、簡単な構造にてトレイ３２に伝達しやすくなる。トレイ３２を回転させるための駆動源を備える必要もない。
【００５１】
また、トレイ３２の回転を許容する回転許容手段として、トレイ３２とその下方の台座１３との間に配置されるボールベアリング３１を設けているため、トレイ３２は、ブラシ体２１からの周方向の駆動力を受け、極めてスムーズに回転できる。
【００５２】
また、トレイ３２に接してその回転を調節する回転調節手段としてシャフト３９およびハンドル４０を備えているので、ブラシ体２１からの駆動力を受けてトレイ３２が回転する際、その回転に対する抵抗力を調節できる。したがって、研磨加工に応じたトレイ３２の回転数の調節が可能となる。
【００５３】
また、トレイ３２のブラシ体２１に対する距離を調節するトレイ高さ調節手段としてハンドル２７および多段階ストッパ２６を備えているので、トレイ３２内への歯冠Ａのセッティングをラフに行っても、ブラシ２２と歯冠Ａとの距離を正確に決定することができる。また、研磨量の多寡に応じてトレイ３２の高さを調節すれば、多種多様な研磨条件への対応も可能となる。
【００５４】
また、ブラシ２２のトレイ３２の開口面に対する水平角度を調節するブラシ角度調節手段として、ハンドル１７、シャフト１６、固定軸１５およびアーム１４を備えているので、歯冠Ａの入りくんだ凹凸における溝部の深さに大きくばらつきがあっても、ブラシ２２を若干斜めにセッティングすることにより、各歯冠Ａの深い溝内部まできれいに研磨できる。
【００５５】
以上、本発明に係る歯冠研磨装置の一実施の形態について説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されることなく、種々変形した形態にて実施可能である。
【００５６】
例えば、研磨材を含む研磨スラリーをトレイ３２内に入れて研磨するのではなく、ブラシ体２１から連続あるいは断続的に供給しても良い。また、ブラシに研磨材を固定しておき、トレイ３２内に水等の液体のみを入れたりあるいはブラシ体２１から水等の液体を連続的若しくは断続的に供給したりしても良い。
【００５７】
また、ブラシ２２をリング形状にブラシ体２１に備えるのではなく、ブラシ体２１に円若しくは多角形の形態にて備えるようにしても良い。また、ブラシ体２１を、第１ブラシ体２１ａと第２ブラシ体２１ｂとから構成せずに、一体物としても良い。また、トレイ３２は、ブラシ体２１からの回転力を受けずに、モータ１９あるいはこれと別個の動力源によって、ブラシ体２１と異なる回転をするようにしても良い。
【００５８】
動力伝達手段は、ブラシ体２１に接続され、トレイ３２内に納まる突出物の形態であっても良い。その場合、受動手段は、トレイ３２の内部にあって、動力伝達手段と接触できる突出部の形態とするのが好ましい。
【００５９】
また、受動手段は、動力伝達手段と同様の板状の突出部材としなくても良い。受動手段として、トレイ３２の外周に沿って形成される溝を採用しても良い。動力伝達手段として第１突出部材２３のような突起部材を採用する場合、その突起部材の先端は、溝内に接触してトレイ３２を回転させることができる。突起部材をやわらかいゴムから成る部材とすると、より動力の伝達が容易になる。さらに、ブラシ体２１またはトレイ３２は、その底面を円形以外の形状を持つものとしても良い。
【００６０】
回転許容手段は、ボールベアリング３１とせずに、トレイ固定板３０の中心に穴を設け、その穴に挿入される回転軸としても良い。また、トレイ固定板３０が存在せずに、台座１３に直接、トレイ３２のみが存在している場合には、トレイ３２に穴を設けその穴に挿入される回転軸を回転許容手段としても良い。
【００６１】
回転調節手段は、ローラ３８に押し付ける力を調節する方法でトレイ３２の回転を制御する手段ではなく、ローラ３８をトレイ固定板３０の方向に移動させ、トレイ固定板３０に押し付ける力を調節する方法でトレイ３２の回転を制御する手段としても良い。また、トレイ３２あるいはトレイ３２に接続する部分であってトレイ固定板３０以外の場所に何かを押し付けてブレーキをかけて、回転を制御するようにしても良い。
【００６２】
トレイ高さ調節手段は、台座１３の高さを調節する手段とせずに、トレイ３２あるいはトレイ固定板３０の高さだけを調節する手段としても良い。さらに、ハンドル２７の回転でリング部材１２の支柱１１に対する締め付け力を調節して台座１３を上下動あるいは所望の位置に固定するのではなく、リング部材１２と支柱１１との摩擦力あるいは噛み合う力を、リング部材１２がその重みで自然落下できないような力としておき、リング部材１２を上下動させる場合には、その力以上の力でリング部材１２を動かすようにしても良い。または、リング部材１２を手動ではなく、電動にて上下動させるようにしても良い。
【００６３】
ブラシ角度調節手段は、ヘッド１８の傾斜によりブラシ２２と歯冠Ａとの間の角度を変える手段ではなく、ブラシ体２１だけあるいはブラシ２２だけを傾ける手段としても良い。また、ヘッド１８の角度を変える場合であっても、アーム１４を支柱１１に対して回動させるのではなく、ヘッド１８をアーム１４に対して傾けることができるようにしても良い。また、シャフト１６、ハンドル１７、延出部１４ａ，１４ｂを備えずに、固定軸１５とアーム１４の穴との摩擦力を上げ、手動または電動等により、アーム１４を固定軸１５を中心に回動自在とするようにしても良い。
【００６４】
また、図３に示すローラ３８は、図１０に示す構成にて、トレイ固定板３０の回転を抑制するように備えられていても良い。図１０に示すローラ固定板３７は、台座１３から垂直上方に延出して固定される垂直板３７ａと、垂直板３７ａからトレイ固定板３０の方向に向かって台座１３の上面と略平行に延出する２本の平行板３７ｂおよび３７ｃとを備えている。２本の平行板３７ｂ，３７ｃは、上下方向に所定間隔を隔てて垂直板３７ａに固定されている。平行板３７ｂと平行板３７ｃとの間には、両平行板３７ｂ，３７ｃに垂直に設けられる回転軸３８ａに中心を貫かれるローラ３８が備えられている。ローラ３８は、トレイ固定板３０の周側面に接して回転可能な状態で、平行板３７ｂと平行板３７ｃとの間に備えられている。
【００６５】
シャフト３９の先端は、垂直板３７ａに当接している。シャフト３９の当該当接部と反対側の端部には、ハンドル４０が取り付けられている。シャフト３９の先端から所定長さにはねじ溝３９ａがきられており、そのねじ溝３９ａの部分は、ローラ固定板３７より外側に配置される板４１のねじ溝付の貫通穴４１ａにねじこまれている。このため、ハンドル４０を回してシャフト３９を装置の背面方向にねじ込むと、シャフト３９の先端部分が垂直板３７ａを押し、ローラ３８をトレイ固定板３０に強く接触させる。これによって、トレイ固定板３０の回転に対する抵抗力が大きくなる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、歯冠等の歯科材料の研磨に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の実施の形態に係る歯冠研磨装置の側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る歯冠研磨装置の正面図である。
【図３】図１に示すローラ固定板の近傍の拡大図である。
【図４】図１に示す歯冠研磨装置において、台座の高さを調節して、ブラシがトレイ内部の歯冠に接触する位置まで台座を矢示Ｘ方向に上げた状態を示す図である。
【図５】図１に示す歯冠研磨装置において、アームを回動可能に固定する固定軸と多段階ストッパの最上部との間で支柱を切断して、上方からトレイの開口部を見た図である。
【図６】図１に示す歯冠研磨装置において、トレイ周辺を一部断面で示す拡大図である。
【図７】図１に示す歯冠研磨装置において、ヘッドをブラシの側（すなわち、下）から見た図である。
【図８】図７に示す状態において、第１ブラシ体を取り外して、かつボールベアリングの内部が見えるように示す図である。
【図９】図７に示す状態において、ブラシ体の理想的な動きと実際の動きとを説明するための図である。
【図１０】図３に示すローラ固定板の近傍と異なる状態を示す拡大図である。
【図１１】歯冠等を研磨加工する従来の方法を説明するための図である。
【図１２】本発明者が以前開発した研磨装置の一例を用いて歯冠等を研磨加工する方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    歯冠研磨装置
１４  アーム（ブラシ角度調節手段）
１５  固定軸（ブラシ角度調節手段）
１６  シャフト（ブラシ角度調節手段）
１７  ハンドル（ブラシ角度調節手段）
１９  モータ
２１  ブラシ体
２２  ブラシ
２３  第１突出部材（動力伝達手段）
２６  多段階ストッパ（トレイ高さ調節手段）
２７  ハンドル（トレイ高さ調節手段）
３１  ボールベアリング（回転許容手段）
３２  トレイ
３３  第２突出部材（受動手段）
３９  シャフト（回転調節手段）
４０  ハンドル（回転調節手段）
６０  ボールベアリング
６１  ボール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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